武汉理工大学工业设计专业二年级本科生专业选修课程《数据可视化》课程作业线上展
发布时间：2024年12月10日 分类：课程设计
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“数据可视化设计”是面向工业设计专业大学二年级本科生开设的专业选修课程。通过本课程的学习，学生得以了解数据可视化设计的各个环节，掌握解释编码、标注坐标轴、确保几何上的正确性、提供数据来源、考虑受众等基本规则，利用可视化图表传递清晰准确的信息，讲述一个妙趣横生的故事。
在电影普罗米修斯中，人造人大卫有一句台词：“Big things have small beginnings.”翻译过来就是大物始于微末。我们身边的许多人类造物，广阔自然界中的许多对象都可以追溯到细微的元素。受启发于此，任课老师李庆楠将大作业主题定为“元素、材料与设计”：
每位同学选择元素周期表中的任意1个元素，以此为线索设计3张可视化信息图。在作品设计过程中，同学们首先重点关注了写作逻辑，尤其是3张可视化信息图之间的关联与每张中的内容层类，然后根据写作内容在互联网上搜索数据，利用Pyecharts数据可视化工具生成了Map、Polar、Radar、Sankey、ThemeRiver、Scatter等图案，探讨了所选元素的特征、元素材料应用以及产品背后的设计故事。
许多元素都在同学们的故事演绎中焕发出了独特的光彩，让我们一起欣赏这些精彩的作品吧！
Poster 1的内容分为两个部分，前部分介绍了镍元素的发现和应用历程；后部分展示了镍元素的地域分布，包括全球和中国各省的分布情况。对于地域分布的可视化采用了两种不同的形式互为补充，例如地图图案更直观展示地理分布，而柱状图则精确定位具体数据。
Poster 2主要介绍镍元素的性质，采用了关系图去展示镍元素的物理性质、化学性质与实际应用之间的关系，并使用不同颜色区分，更利于分类展示镍元素在实际应用领域中所涉及的性质。
Poster 3使用树图介绍镍元素在不同领域的应用，从属关系得以辨识和强化。
综上所述，镍的广泛应用反映了人类通过科学手段对元素特性的深入理解和掌握，以及与大自然和谐相处、共振创造美好世界的现状和愿景。
该作品旨在向读者，尤其是设计师群体，讲述钛元素的故事。大致可分为三个部分：
第一部分：介绍钛元素的发现与应用历史，并展示当前钛元素的世界储量分布，帮助读者了解钛元素的基础常识。
第二部分：详细介绍钛元素在航空航天/生物/化学/自动化等领域的应用，展示其在工业生产中的重要性。
第三部分：聚焦于iPhone 15 Pro产品，解析其对钛元素的使用。通过对数据的定性与定量分析，揭示苹果公司放弃传统铝材而选择钛材的原因。最后，从可持续发展和环保视角，探讨钛元素在可持续设计和绿色设计中的重要作用。
整体来看，三部分内容由浅入深、由宏观到微观、由大众到设计师，逐步展示了钛元素的丰富知识，使读者全面了解这一重要材料。
钛被称为“全能金属”，是继铁、铝之后极具发展前景的“第三金属”。作为国家重要的战略金属之一，钛元素被广泛应用于航空、航天、舰船及兵器、生物医疗、化工冶金、海洋工程、体育休闲等领域，被誉为“空间金属”和“战略金属”。
Poster 1：介绍了钛元素的发现、应用历史以及钛在全球范围和中国境内的分布情况。
Poster 2：研究钛金属的性质，探讨其与应用之间的映射关系，为后续钛在自行车上的应用研究做铺垫。
Poster 3：聚焦于具体案例——土拨鼠XCR PRO TI自行车，解析钛在该车整个生命周期中所扮演的角色。
作品深入浅出地展现了金属铜从古代至今的发展历程，铜的物理化学性质与铜合金的应用，也探索了人类文明发展的缩影之一青铜器文化。
逻辑起点：从历史维度出发去追溯金属铜的发现、开采与利用，展现铜在人类社会发展中的关键角色。通过时间轴总结了铜产量的变化趋势，分析其背后的社会、经济与技术动因。
逻辑承接：进一步探索铜元素合金及其独有性质，是如何在各个工业领域内展开应用的，激发读者对铜材料设计的兴趣与思考。
逻辑升华：以青铜器为载体赞美了人类文明的科学与艺术魅力，有助于增强读者对文化遗产保护与传承的意识，和促进跨文化的理解与交流。
通过三条清晰的主线——历史发展、科学属性、文化艺术，全面深入地揭示了金属铜的多维面貌。作品既对铜这一自然资源进行了科学解读，更对人类文明发展历程予以了深刻回顾与展望，冀图通过海报激发公众对科学、历史、文化的兴趣与尊重，共同守护宝贵的文化遗产，推动人类社会的持续进步与发展。
锌具有良好的延展性和可塑性，其金属光泽在光线映衬下呈现出独特的视觉效果，是艺术创作中最具潜力的金属材料之一。同时，锌元素象征着创新与突破，为设计师们提供了更广阔的创作空间。
本系列海报从锌元素的发现和使用作为起点，首先展示了锌矿资源在全球及国内的分布情况，接着通过描绘锌元素的性质及其资源使用情况，引申并介绍了锌材料在艺术设计领域
内的典型案例，最后点明了锌元素在塑造材料性能中所扮演的决定性作用。
本系列海报旨在通过以明亮生动的视觉风格科普锌元素、展示材料性能，挖掘锌元素的设计价值及在当下如何为设计师们所使用，激发人们对科学与设计融合的深入思考和探索热情。
氧是大气的重要成分，生命不可或缺的元素，也参与了地球演进的主要生物化学变化。在现代社会中，氧也是多种化合反应的关键因素，深入研究氧可以理解各种反应机制和能量转化，有助于推动工业技术的持续发展。基于对氧元素的认知，本作品分为了“分布奥秘、环球之旅、氧化技术”三个主题板块。
Poster 1：分布奥秘。展示了氧的存在形式、自然界分布，以饼状图和环状图的形式归纳出氧在大气、水体、土壤和生物体中的含量比例和分布规律，并且按时间线阐述了氧气的发现过程，有意引向人类对氧气的关注和利用。
Poster 2：环球之旅。介绍氧气的物理-化学性质和循环过程，利用数据图表展示氧元素的存在形式（如氧气、水、二氧化碳等），并解释氧在大气、海洋和陆地生态系统中的交换，强调氧平衡其对地球生态平衡的关键作用。
Poster 3：氧化技术。关注氧气和氧化技术在工业科技当中的应用。列举了氧化技术的多样性和复杂性，特别是在汽车行业中的应用，突出氧元素在推动技术进步和产业发展中的关键作用。
碳元素是连接自然与生命的桥梁。从远古时期人类对木炭的初次发现，到对煤炭资源和钻石矿产的开采提炼，到对碳基生化和基因医学的探索研究，碳元素在人类文明发展中可谓是举足轻重。海报一旨在唤醒公众对碳元素基础认知的共鸣，了解其在生态系统和工业系统中的不二角色。
随着人类对碳元素的加速开发，碳排放成为影响全球气候变化的重要问题。海报二关注碳排放现状与挑战，重复肯定了救改措施如节能减排和国际合作协议等，呼吁大家积极行动书写减碳新篇章。
碳元素具有单质和化合物多种形态，且拥有优异的物理化学性能，其应用领域不断拓宽，高分子新材料和生物科技等广泛应用都是人类社会发展的福音。
Poster 1：介绍了铜元素的卓越性质及广泛应用。铜储量丰富、易开采且具有优异的物理化学性质，大量应用于工业、农业、医学、艺术等多个领域。
Poster 2：重点讲述铜在文化领域的应用。展示了铜的古法冶炼及矿域分布，揭示出铜产地与当时社会繁荣程度的联系。聚焦国内出土青铜器的主要地区——宝鸡，展示了礼器、兵器等代表性青铜文物。
Poster 3：探讨了铜在现代工业中的关键作用，如电力传输和电器设计。在科普铜资源的回收和利用流程的同时，利用数据的可视化强化了铜的可持续利用和环保意义。
序曲“前世今生”揭示了铁元素的历史形成。讲述了铁元素漫长的地质之旅，和人类文明发迹的活用之力，通过追溯其前世今生、开采应用，激发受众对铁元素的亲切之感。
中篇“物化性质”着眼于科学层面的阐述。描述铁元素的硬度、延展性、导电性、化学稳定性等物理化学性质，激发受众的科学求知欲，理解铁在社会中广泛应用的内在原因。
尾曲“铁艺生活”则贴近衣食住行，将铁元素从抽象的科学概念拉回到感性的日常生活，展示了铁制品在身边的广泛应用，如家具、工具、装饰品等，让受众意识到铁元素不仅存在于工厂与实验室，更与每个人息息相关，继而产生对生活中常见事物的重新审视和珍惜之情。
三张海报从历史、科学、生活等多个视角，全面且生动地向受众展示了铁元素的丰富内涵，既传播了知识，又传递了对自然、科学和生活的热爱与尊重。
三张可视化信息图均围绕“碳”及其同素异形体“石墨烯”展开，但又各有侧重，形成了由浅入深、相互衔接的逻辑链条。
Poster 1：首先从元素特性入手去简要介绍碳的基本属性。接着按时间顺序梳理了碳元素从最初被发现到逐步被深入探索的历程，重点突出了几个里程碑式的科学发现。这部分旨在为读者建立一个关于碳的全面而基础的认知框架，为后续深入介绍石墨烯做好铺垫。
Poster 2：进一步聚焦于碳的同素异形体——石墨烯，详细介绍了其物理化学性质。通过具体的数据和图表展示了石墨烯的力学、热学、光学和电磁性能，展示出卓越的化学稳定性及应用前景。这部分尝试深化读者对石墨烯的认识，引出工业应用主题。
Poster 3：聚焦于石墨烯的实际应用，特别是电动汽车储能方面。概述汽车产业新趋势之后，详细阐述了石墨烯在锂电池中的功能，包括提高能量密度、功率密度以及作为导电添加剂的作用。最后通过专利申请量和市场规模等数据表格，预言了石墨烯在汽车产业中的巨大潜力。
系列海报以铜元素为核心，绘制了一幅横跨历史与未来的宏伟蓝图。
首篇穿越时光隧道，见证了铜从古代文明的启蒙者到现代工业基石的华丽蜕变，其发展历程令人叹为观止。中篇深入铜材的广阔应用领域，从建筑到电力、从交通到电子，铜以其独特的物理和化学特性，构筑起全球及中国铜产业链的坚固基石，展现了其不可替代的重要价值。终篇聚焦于汽车产业特别是崛起的新能源汽车，揭示了铜材在驱动未来交通变革中的关键作用。
海报通过一系列详实的数据与生动的图表，向受众展示了铜元素的丰富内涵与广泛应用，更传递出一种对未来的无限憧憬与期待——在铜的陪伴下，人类文明持续继续书写更加辉煌的篇章。
选取钛元素作为研究对象。首先，通过时间轴的方式展示钛金属的起源，详细介绍其发现和应用历程，通过不同的可视化手段展示钛在全球的主要原产国及其在中国的分布情况。
接下来，通过分析钛元素的关键性质，包括强度、熔点、抗腐蚀性和生物相容性等物理和化学特性，引出其广泛的适用领域。
最后，聚焦于钛金属在智能手机领域中的应用，尤其是CMF方面的设计考虑。
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